- Đi hết 156 bậc tam cấp phía Tây Nam của ngọn Thủy Sơn bạn sẽ gặp một ngôi chùa cổ kính với cổng Tam Quan rêu phong, đó là chùa Tam Thai. Chùa tọa lạc trên một khuôn viên bằng phẳng, có chu vi khoảng 200m.
- Đây là ngôi chùa được xây dựng từ lâu đời, theo như Thư Tịch và Bia ký ghi lại thì chùa được xây dựng vào thời đô thị cổ Hội An mới hình thành, do Thiền Sư Hưng Liên thuộc dòng thiền Tào Động của Trung Hoa đến trụ trì và lập đạo tràng từ trước những năm cuối thế kỷ 16. Năm 1825, chùa được vua Minh Mạng phong Quốc tự đến nay chùa đã trải qua hơn 12 đời trù trì.
- Theo Hải ngoại ký sự của Thích Đại Sáng, khách của Nguyễn Phúc Chu, vào cuối thế kỉ 17 tức năm 1695 trên đường về Trung Quốc, ông đã ghé thăm chùa Tam Thai, như vậy có thể thấy chùa đã được xây dựng trước đó và đã hình thành các đây hơn 300 năm.
- Cổng Tam Quan cổ kính rêu phong ở phía dưới chùa gồm có 3 cổng, theo quy định thời phong kiến thì cổng chính giữa là cổng cao và trang trọng nhất chỉ để dành cho sư thầy đi, cổng bên trái cho người nam đi (nam tả), cổng bên phải cho người nữ đi (nữ hữu).
Mạng vi hành đến núi Thủy Sơn đã cho xây dựng lại chùa bằng gạch ngói khang trang, phong Quốc Tự và đặt tên là Tam Thai. Đến năm 1901 do một cơn bão lớn đã phá hủy toàn bộ ngôi chùa và mãi đến năm 1907 chùa mới được các phật tử đóng góp xây dựng lại và tồn tại cho tới ngày nay.
- Cũng chính tại ngôi chùa này, công chúa Ngọc Lan, em gái vua Minh Mạng đã đến phát nguyện đi tu suốt đời, sau đó công chúa đến ẩn tu tại chùa Phổ Đà Sơn nằm cạnh chân ngọn Hỏa Sơn. Trong suốt 2 cuộc kháng chiến chống Pháp và Mỹ thì chùa là nơi gặp gỡ, họp mặt và bàn bạc chuyện quốc sự của các sĩ phu yêu nước của các phong trào: Cần Vương, Duy Tân, phong trào chống thuế và cuộc khởi nghĩa Việt Nam Quang Phục như: Lê Bá Trinh, Huỳnh Bá Chánh, Nguyễn Duy Hiệu, và cũng là nơi bàn bạc làm việc của Đảng bộ tỉnh ủy Quảng Nam Đà Nẵng (cũ).
- Hiện nay, nhà chùa vẫn còn lưu giữ tấm Kim bài hình quả tim lửa (được đặt tại bàn thời phía sau điện thờ chính của chùa), đây là tấm kim bài có bút tích của vua Minh Mạng ban tặng, nội dung bút tích ca ngợi Phật pháp từ bi vô lượng phổ độ chúng sanh. Ngoài ra, chùa còn lưu giữ bức hoành phi do vua Minh Mạng trao tặng. Trong khuôn viên chùa hiện tại còn dấu tích và cổng của khu nhà Hành Cung, nơi lưu dấu một thời vua Minh Mạng và quan lại Triều Nguyễn đã từng ngự du viếng cảnh tại đây và lập đàn cầu Quốc thái Dân an.
- Trải qua bao nhiêu biến cố thăng trầm của thời gian, chùa bị hư hỏng và bị tàn phá nhiều bởi chiến tranh và thiên tai nên đã trải qua nhiều lần trùng tu, trong đó có lần trùng tu quy mô và hoàn chỉnh nhất năm 1995. Mặc dầu đã trải qua nhiều lần trùng tu nhưng chùa vẫn giữ nguyên nét kiến trúc cổ của lăng tẩm và chùa tháp kinh thành Huế.